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楼主: speed
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[民用核能] 乏燃料后处理专题

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superth 发表于 2011-1-20 15:57 | 显示全部楼层
落后点不怕,没有这个,你引进乏燃料后处理技术,就没有谈判的资本。
中核宣传也没有什么错,大家都明白不是马上就能用,这不过中试大点的规模。
bxdfhbh 发表于 2011-1-20 17:15 | 显示全部楼层


现在没有任何人敢说50年后核聚变发电能够成功。
这就是区别。
网易不是看不惯数据不严谨——你看网易的文章内容,说的不是数据不严谨把小成绩吹大,而是说的是中核在造谣。
现在那些南方系媒体的口径是,现在中国的那些科技进步都是假的,都是权贵欺骗人民,在中国的制度下不可能有创新,中国的崛起是虚假的。你上凯迪等地看看就明白他们的思路了。
usually 发表于 2011-1-20 17:42 | 显示全部楼层
现在没有任何人敢说50年后核聚变发电能够成功。
这就是区别。
网易不是看不惯数据不严谨——你看网易 ...
bxdfhbh 发表于 2011-1-20 17:15



    那你怎么敢说20年后快堆商用呢?二十几年前,大把大把的人还说快堆今天商用呢。

你也没证明这篇文章逻辑不对,你的论据无非就是“因为这篇文章来自“南方系”,所以这篇文章就是胡扯”。

咱们就事论事,这篇文章逻辑到底对不对,别扯这篇文章是不是南方系写的了。

文里很明确写了“乏燃料后处理”+“商用快堆”=“3000年”,这个你也承认。

然后如果制造出来其中一个,吹这个能3000年就是逻辑合理的??

这个和20年后快堆能不能商用两回事。

你的原话是:
那请问二十年后是不是可以用三千年了?现在的足够用二十年,二十年后又掌握了用三千年的技术,不是很正常吗?这里说的是这种技术可以满足三千年!

那既然你说50年后核聚变不能商用,那么3000年后核聚变能商用,你没怀疑吧?

我说今天咱们造出个托卡马克装置,这个能满足人类几亿年能源需求,行不??

这里说话别夹别的料,用因为是“南方系”,所以南方系所有话都是错的,南方系所有人都是卖国的,南方系所有言论都是不合理的,这种思维是没市场的。
kktt 发表于 2011-1-20 21:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 kktt 于 2011-1-20 23:12 编辑

网易标题党了。《瞭望东方周刊》文章原来的题目是《中国核技术被“跃进”》。

乏燃料后处理很重要,但是以前被关注的很少。中核搞点夸张的宣传也是可以理解的。现在的新闻标题非得夸张才能吸引眼球啊。
bxdfhbh 发表于 2011-1-31 11:07 | 显示全部楼层
那你怎么敢说20年后快堆商用呢?二十几年前,大把大把的人还说快堆今天商用呢。

你也没证明这 ...
usually 发表于 2011-1-20 17:42


快堆商用现在之所以没有大规模应用,主要还是民众的担忧导致研究的停滞,而不是技术上的无法实现。

而“3000年后核聚变能商用“既没有任何依据——没有任何证据证明3000年后核聚变能商用;也没有任何当今的技术突破。
 楼主| speed 发表于 2011-4-7 20:23 | 显示全部楼层
我国核电重大专项进展顺利

www.chinaequip.gov.cn         2011-04-07 来源: 中国能源报          



    3月26日从科技部获悉,我国核电重大专项启动以来,总体进展顺利,部分关键课题已取得了实质性进展和突破。该重大专项涵盖了压水堆专项、高温堆专项以及乏燃料后处理科研。其中压水堆专项包括95个项目,预计国家财政投入资金119.24亿元;高温堆专项包括52个项目,预计国家财政投入资金30亿元。乏燃料后处理科研列入核电重大专项后,目前总体实施方案也已基本完成。

    压水堆专项由国家核电技术有限公司牵头实施,总体目标是消化吸收AP1000核电技术,并通过再创新,研制出具有自主知识产权的、更大功率的“非能动”CAP1400核电机组,并建成示范工程。压水堆专项在消化吸收AP1000的基础上,组织有关企业开展了多项关键技术攻关,完成了CAP1400的概念设计。CAP1400以提高安全性和经济性为主要目标,大量采用“非能动”技术,完善严重事故预防和缓解措施,使用高性能燃料组件,采用先进的堆芯设计、模块化设计和建造技术等。在保证安全性前提下,CAP1400电厂的额定功率较AP1000增加约20%,经济性进一步提高。

    高温堆专项总体目标是以我国已建成运行的10兆瓦高温气冷试验堆为基础,完成高温气冷堆核电厂关键技术攻关,建成具有自主知识产权的20万千瓦高温气冷堆示范电站;并开展氦气透平直接循环发电及高温堆制氢等技术研究,为发展第四代核电技术奠定基础。专项牵头实施单位为清华大学核研院、华能山东石岛湾核电有限公司、中核能源科技有限公司。

    高温气冷堆采用包覆颗粒球形燃料元件,以氦气做冷却剂,堆芯出口温度为700℃—950℃。目前,专项在科研、设计、设备、工程现场等方面都取得了重要进展。标准机型设计研究、大型工程实验验证回路设计已完成,并开展了关键技术攻关;大型氦气工程试验回路已建成、燃料元件规模生产工艺系统已取得阶段性成果;示范工程主设备已完成订货,由国内企业自主设计和制造;核岛已具备浇注第一罐混凝土的条件。

    后处理科研专项总体目标是通过“以我为主、中外合作”,突破关键技术,全面掌握商用核电站乏燃料后处理技术,并建设大型商用乏燃料后处理示范工程,实现闭式燃料循环,为我国核电的可持续发展做出贡献。(余建斌)
ssizz 发表于 2015-9-2 19:17 | 显示全部楼层
 中新社北京9月2日电 (记者 闫晓虹) 中核集团2日透露,中国原子能科学研究院新建核燃料后处理放化实验设施(简称“放化大楼”)1日开展首次热试验。由此,中国先进后处理工艺技术研发成果进入实际应用前的关键验证阶段。
  隔着7层强化玻璃厚的窥视窗,操作人员通过机械手将墙壁厚度达1.1米的热室内的燃料棒剪切成2—5厘米的小段。原本被封在包壳内的强放射性核燃料被全部释放出来。据悉,核燃料后处理技术是国际核不扩散控制的对象之一,放化大楼的投用,表明中国在自主研发并掌握后处理核心技术方面迈出了重要一步。
  本次热试验是中国首次开展的实验室规模、全流程动力堆乏燃料后处理热试验,表明中国先进后处理工艺技术研发成果进入实际应用前的关键验证阶段,对保障后处理厂的自主建设及提高中国核工业核心竞争力具有重要意义。
  中国国防科工局副局长王毅韧说,目前中国的后处理技术比较落后,限制了中国核能事业的发展。放化大楼建成恰逢其时,赶上了国家新时期核能建设的重要任务。
  中核集团副总经理杨长利要求原子能院在保证安全、质量的前提下,以热室启动为契机,为中国国防事业的发展、国家经济建设做出更大贡献。
  为实现核能可持续发展目标,中国上世纪80年代就已确定了核燃料闭式循环的发展战略。核燃料后处理是实现燃料闭式循环的关键环节,通过后处理可以将乏燃料中的绝大部分进行回收并重复利用,在减少核废物对环境影响的同时还可以降低对天然铀资源的需求。(完)
zhh894217 发表于 2015-11-10 12:04 | 显示全部楼层
为自主后处理技术发展“补缺”
— 记我国首次实验室规模动力堆后处理热试验

热试验启动仪式
工作人员在热试验中

    ■创新驱动发展

    本报通讯员 王丽丽  鲜 亮  本报记者 陈 瑜

    厚重的混凝土墙体外,巨大的机械臂暂时“歇息”,隔着铅玻璃窥视窗,刚刚经历过一个多月紧张工作的机械手在热室内静静地与之遥遥相望。近日,我国科研人员在此成功完成了我国首次实验室规模动力堆乏燃料后处理热试验,标志着我国核科技领域核心技术自主创新取得重大突破。

    发展核电,经济性和安全性最受关注。

    将反应堆中使用过的核燃料(即乏燃料)进行化学处理,除去其中的裂变产物,并分离和回收易裂变核素及可转换核素的过程被称为乏燃料后处理。它是提高核电经济性、确保核能可持续发展并降低放射性废物长期危害的最佳途径。

    这次采用的先进无盐二循环流程是我国历经二十余年自主研发的后处理工艺流程,以“经济、安全、废物最小化”为目标,通过“无盐”技术的应用,简化了工艺流程,减少了废物量,提高了铀钚分离系数,充分体现了保障核能可持续发展的先进理念。

    核电大国呼唤自主乏燃料后处理技术

    根据2012年国务院《核电中长期发展规划(2011—2020)》:到2020年我国核电运行装机容量达到5800万千瓦、在建装机3000万千瓦。

    按照我国目前核电发展规模和速度测算,到2020年我国将累计产生乏燃料0.75万吨—1万吨,2030年将达到2万吨—2.5万吨。但目前我国尚未建成商用大型乏燃料后处理厂,只有一座动力堆乏燃料后处理中间规模试验工厂。

    今年9月,中核集团宣布,由其负责建设,法国阿海珐集团承担总体技术责任的中国核循环项目将在2020年开工。除与法国合作,中核集团亦在不断加快其自主技术的乏燃料后处理项目布局。在中核集团“龙腾2020”科技创新计划中,具有自主知识产权的200吨大型商用乏燃料后处理示范工程是首批8个科技创新示范工程之一。

    “核燃料后处理技术是一项高、精、尖的复杂技术。”中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)放射化学研究所所长郑卫芳说,后处理厂投资巨大、建设周期长,一般需要十年,目前世界上拥有后处理工厂的国家并不多,有限的后处理技术国际合作也无法实现真正核心技术交流。作为世界在建核电规模最大的国家,我国必须拥有自主乏燃料后处理技术。

    生逢其时的放化大楼

    9月1日,我国首次实验室规模动力堆后处理热试验在我国重要的核燃料后处理研究平台——放化大楼成功启动。

    “放化大楼承载着几代放化人的梦想,如今建成投用,恰逢其时,赶上了国家新时期核能建设的重要任务。”国防科工局副局长王毅韧这样评价。

    这次热试验,我国科研人员已期盼多年。

    “今天这一刀切下去,多年的梦想终于开始成为现实。”放射化学领域专家王方定院士见此情景发出由衷感慨。

    在原子能院中心位置有一排南北走向、看起来并不起眼的平房,外观由水泥混凝土建造,在高耸的通风烟囱下显得安静祥和。

    这是我国第一座甲级放射性实验室,这个当时为解决紧急任务之需而搭建的临时性放射性工作场所,设计安全使用寿命只有15年。由于种种原因,该实验室服役时间长达半世纪。在这里,科研人员对模拟乏燃料料液开展了多次冷铀试验和温试验。

    但随着后处理技术的不断发展,超期服役的实验室已越来越不能满足科研需要(我国后处理中间规模试验工厂需要进行的热验证试验是通过国际合作于1996年在俄罗斯完成的)。

    建造一个高水平的、综合性的放化实验大楼成为几代放化人的梦想。2003年放化大楼经国防科工局正式立项;2008年,大楼开工建设;历时6年,2014年大楼建成并通过国防科工局的验收。

    “放化大楼虽已建成,但并不意味着马上可以投入应用并开展热试验。从建成到热试投用似乎只有一步之遥,但这一步走过来却非常艰难和艰辛。”郑卫芳说。

    放化大楼是从事强放射性试验的设施,装备系统十分复杂,要保证其可靠、安全地运行,短时间内完成各系统的调适、整改工作难度极大。

    热室运输机是担负各热室间转运物品任务的重要系统,该系统的运行主要是通过两部电机驱动链条来带动。为保证双盖容器运输车在各站点与热室底板密封盖精准对接,运输车水平定位误差必须小于两毫米。热室线运输机链条总长几十米,要实现每一个站点水平精确定位,必须经过大量反复调试才能摸索出一套精准的控制方法。

    热室是密封包裹强放射性的特殊设施,如同关放“老虎”的笼子,安装在热室内的所有设备不仅要求耐辐照、耐腐蚀,而且还必须有高可靠性(不能轻易出问题),设备一旦出现问题(包括设备维修、更换),只能隔着热室墙,通过机械手来远距离完成。因此热室安装的东西必须越简单越好,最大程度减少使用易损部件,尽量不使用电子元器件、转动部件。即便是一个小小的阀门,为了方便机械手操作,其把手结构的设计也先后试验了五六种才最终定型。

    考验意志的热试验

    热试验是对真实反应堆乏燃料进行处理,处理对象成分极为复杂并具强放射性,这是后处理技术研发中最重要和最具挑战性的环节。

    按照流程,在成功完成元件剪切、溶解后,试验进入关键的第三阶段,即化学分离部分的首个环节——铀钚共去污分离循环。

    该循环主要由数个透明材料制成的萃取槽组成,其中铀钚共萃取槽(1A萃取槽)是整个化学分离流程中第一个萃取设备,将从乏燃料溶解液中提取出铀钚,同时产生高放废液。这是最强放射性操作单元,是化学分离流程中最关键、也最容易出问题的单元,它的正常运行与工艺效果将直接影响整个热试验成败。

    该单元的试验是在10月1日晚上启动的。虽然正值国庆假期,但放化大楼内灯火通明,全体试验人员都在现场忙碌着,紧张等待强放料液进入1A萃取槽的那一刻。

    21点50分,经过调料的乏燃料溶解液顺利进入1A萃取槽,萃取槽进料级颜色略显加深,但未见异常。大家紧张的心稍稍放松下来,然而仅仅运行不到30分钟,萃取槽进料级附近出现大团黑色絮状物。

    这是郑卫芳最不愿意看到的境况。很快,试验人员向他反映,萃取槽中液面在上涨,说明萃取槽液流通道已不畅,大团絮状物造成的影响已经显现。

    凭着专业知识,郑卫芳清楚,槽中絮状物会越积越多,那样试验将难以继续。虽然试验前已有准备,让他始料未及的是,界面污物来得这么快、这么猛。

    试验原计划持续100小时,如今运行不到30分钟就出现突发情况,郑卫芳脑海里闪过一个词“死定了”,在强放热室里,萃取设备发生堵塞是一件极难处理的事。

    大家都变得束手无策。参加热试验的这支队伍平均年龄不到35岁,郑卫芳是唯一亲历过热试验的人。看着萃取槽中上涨的液面,他很快冷静下来,根据絮状物的形态和性状,立即组织现场试验人员讨论,很快提出了应急措施。

    “下来了,液面下来了”,现场人员无比激动,应急措施奏效了。

    然而,絮状物并没有彻底清除,萃取槽堵塞的情况随时可能再出现。

    “不管怎样,只要能运行,能坚持多久是多久。”这是郑卫芳和所有试验人员一致的想法。

    他吩咐大家,务必要时刻盯着萃取槽中的液面和出口物流情况,及时发现异常并采取措施。熬到2日凌晨一点多,设备还在运行,郑卫芳惴惴不安地回家休息。

    一夜竟然没有电话。

    “是试验停了,他们没告诉我,还是试验一直坚持到现在?”郑卫芳不敢打电话,直接跑去了放化大楼。到了现场,得知试验还在进行,他没有想象中兴奋,只有一种感受,置之死地而后生。

    接下来是煎熬的漫长等待。

    “试验只要能进行10小时就会开始有样品。”团队成员互相鼓励, 10小时, 20小时……50小时,在线监测系统表明铀、钚萃取正常,萃取槽液面不再上涨,出口液体流出通畅。同时出口料液的分析数据表明,铀钚回收率与裂片元素等的净化率均满足工艺的要求。最终,这个环节的试验持续了近90小时,达到了既定目标。

    试验结束后,大家检查发现,槽内多半是黑色糊状的东西。

    “这是后处理过程中比较常见的东西。”郑卫芳说,乏燃料组成成分复杂,包括四五十种元素,每种元素形态不一。虽然经过了溶解、过滤,但看起来清亮的滤液里面有固体微粒,进入化学分离阶段后,在强辐照场下,固体微粒发生团聚。在整个试验过程中,还发生了好几次有惊无险的事件,研究人员都一一化解了。

    “这是我国第一次开展实验室规模的动力堆乏燃料后处理热试验,积累实战经验非常重要。”郑卫芳说,在放射化学领域,至少需要十年,才能让一个人对整个热试验流程融会贯通。他告诉记者,近期将再开展一次热试验,对流程进一步检验,也可以进一步锻炼这支年轻的队伍。让他自豪的是,试验是模拟工厂真实情况下所做的试验,对工厂设计、工艺运行能起直接指导作用。
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_322717.htm?div=-1
zhh894217 发表于 2018-1-4 23:06 | 显示全部楼层
八年造“舟” 纪实 中核集团成功研制大型乏燃料运输容器

2018-01-03 中核集团
《中国核工业报》    盛安陵丨文

        12 月 20 日,陕西西安,阳光明媚。
       位于北郊的西安核设备有限公司的一个车间内,50 多人正凝视着大吊车挂钩下一块明黄色的仪表,表盘上的红色数值一直显示为0,表明结果令人满意。
        “模拟核燃料组件抽插试验完成,完全符合设计要求。”至此,龙舟-CNSC 乏燃料运输容器原型样机验收取得圆满成功,标志着我国成为世界上为数不多的、能够自主设计制造大型商用乏燃料运输容器的国家之一。
        作为该容器的主要设计者,中国核电工程公司核设备所放射性物质贮运工艺室副主任姚琳此刻外表看似平静,但内心早已激荡不已,研发中的一幕幕不停地在眼前回放,此刻的心情有兴奋、有激动,但更多的是感激。为了这一天,她所在的龙舟研制项目组已经奋斗了 8 年。在项目总指挥、中核集团总经理助理李晓明,项目总设计师、工程公司核设备所副总工程师谢亮的领导指导下,她所在的项目团队,齐心协力,逾越了一个又一个障碍,攻克了一个又一个难题,终于取得了关键性的胜利。

自我挑战 自我提升
将普通容器提高为高燃耗容器
        伴随我国商用核电事业的快速发展,每年需要外运的乏燃料组件数量对运输能力提出了更高要求,尽快填补我国大型商用核电站乏燃料运输容器研制的空白,并实现批量化生产,已成为急切需求。作为我国一类放射性物品运输容器的资深设计单位,中国核电工程有限公司看在眼里,急在心里。他们在2009 年 2 月通过“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”国家科技重大专项申请“乏燃料运输容器研制”科研课题。2010 年 12 月,国家能源局正式下达了任务合同书。中核集团公司高度重视,将“乏燃料运输容器研制”课题纳入集团公司重点科技专项“核燃料元件运输容器设计制造技术”,确定了研究任务和主要技术指标。工程公司作为研制项目牵头单位,西核公司参与研制,完成原型样机制造。与此同时,集团公司还制定了定期召开协调会制度,由集团公司总经理助理李晓明任项目总指挥,统筹组织推进项目研发。
        目标既定,就需快马扬鞭,风雨兼程。为完成研制任务,项目参研各单位挑选精兵强将,组建了“乏燃料运输容器研制”项目组,聚集了包括工艺、结构、力学、热工、临界、屏蔽、材料、焊接等多个专业领域优秀人员,投入到紧张的研发工作之中。
        可是,随着研发工作不断推进和深入,项目组对任务书中组件最大平均燃耗深度 45000MWD/tU 这项参数有了新的思考。随着我国核电相关技术和运行能力的不断提升,推行长周期换料已然成为国内核电站努力的趋势。而 45000MWD/tU 这个最大平均燃耗深度值是根据当时国内乏燃料情况设定的,从发展的角度看,是难以满足长周期换料后乏燃料运输要求的。对此,项目组经过认真研究分析讨论,决定将这一参数提高至55000MWD/tU。
        这可不是一个简单的数据调整,而是意味着大量的调研、分析和计算工作“。重新来过,不是简简单单地走老路,而是在原有型号基础上进行升级。”项目负责人王庆回忆说。
        45000MWD/tU 是集团公司以任务书形式下达的,如果提出更改,意味着此前围绕这一参数开展的设计、分析、计算等工作都要重新开展,项目组付出的大量心血都将付诸东流。不仅如此,由于运输容器各参数之间是相互制约的,一项数据的变动,还将牵动其他相关数据随之调整。每一项数据的背后都是一个专业领域,此次将最大平均燃耗深度值提高意味着对各专业的挑战,而且有些专业特性是互相制约的,为一方提供了条件的同时会使另一方条件变得苛刻。况且,CNSC 乏燃料运输容器是国内首台大型商用核电站乏燃料运输容器,国家核安全局非常重视,将普通容器提高为高燃耗容器,国家核安全局和审评单位机械科学研究总院、核与辐射安全中心也需要进行大量的调研和审查工作。为此,在国家核安全局的组织下审评单位与相关单位进行了多次沟通,为在安全的前提下提高容器性能提供了保障。
        让人感到非常欣慰的是,设计人员并没有为此影响积极性,而是围绕新设定的参数,再次计算分析,整个研发工作也没有因为数据的调整而陷入僵局。对此,谢亮解释道,项目组的目标很明确,就是要成功研制大型商用乏燃料运输容器 ,其 中 的 关 键 词 之 一 就 是“ 商用”,这就要求研发团队设计产品不仅要从质量、安全的角度考虑,还需要从市场化、产业化的维度思考。“我们不是为了科研而科研,最终目的是为了满足用户的需求。如果科研成果适应范围狭窄,难以满足用户需求,即使成功了,现实意义也是打折扣的。”
        今年 11 月,国家核安全局向工程公司正式颁发了CNSC乏燃料运输容器设计批准书,可以说这是对整个项目研发团队敢于自我挑战、自我提升精神的肯定和认可。

时不我待 使命必达
不让自己这一环成为核能发展制约因素
        “龙舟”,从功能上说,的确如“舟”,是连接着核电站与后处理厂等之间的重要运输设备。但从外形看,它更像巨型的哑铃。容器结构看似简单,但实际制造难度很大,有多项关键工艺技术在国内尚属首次应用,没有先例可循,需要不断摸索与创新。其中,灌铅工艺就是如此。
        “龙舟”屏蔽性能是否满足设计要求,主要取决于容器的灌铅质量。对于西核公司而言,灌铅倒不是新鲜的工艺,自 1969 年公司成立以来就曾多次采用,应该说已经积累了相当丰富的经验。可是这次“龙舟”的灌铅难度极大,不比寻常。不仅容器灌铅量大,需要连续作业7天以上,而且过程中容器所有部位都要保持恒温,任何疏忽都会造成灌铅中出现气泡、缩孔缩松等缺陷而导致铅层的屏蔽性能不满足要求。即使是世界上采用灌铅方式制造大型商用乏燃料运输容器的国家,也常常折戟于灌铅这一环节。
        面对困难,西核公司认真研究确定实施方案,在以往公司灌铅工艺经验的基础上,针对容器的特殊结构和灌铅技术的高要求,设计集成了熔铅、灌铅系统,并制作试验件进行工艺验证试验,验证通过后于 2014 年 9 月启动灌铅。然而,辛勤的付出并没有换来期待的结果。在初次屏蔽检测抽查中,竟有约50%的检测点不合格,这对西核公司的项目研制团队来说,是一个沉重的打击。
        作为集团公司的大型非标设备制造企业,重要的科研生产基地,西核公司承担并完成集团公司的重点科研项目责无旁贷。对于西核公司来说,非标意味着每个项目都是不一样的,都需要在原有经验上继续改进和创新,不断创新、能打硬仗、勇于攻关一直是西核公司的核心价值和竞争力所在。
        在哪里跌倒就在哪里爬起来。研制团队的成员们重新振作精神,一起认真分析原因,总结经验,寻找解决办法。工程公司的容器设计团队也常驻现场,与制造团队同吃同住,共同参与工艺方案的调整。灌铅工艺的调整得到了国家核安全局、机械研究总院的大力支持和帮助,清原公司作为业主方也提供了全程支持。终于功夫不负有心人,最终经 γ 屏蔽检测,3220 个监测 点 结 果 全 部 合 格 。 2016 年 10月,灌铅工艺固化专家评审会召开,经审查确定,灌铅工艺具备固化条件,可满足批量化生产需求。今年 11 月,国家核安全局向西核公司颁发了制造许可证。让人自豪的是,作为研制项目,原型样机制造从开工到样机制造完成仅用了 3 年时间,研制所用时间与国外有成熟制造技术的供应商的正常制造周期相当。
        其实,这种忘我工作、使命必达的精神品质,是团队成员共同的特征。在容器制造过程中,项目总指挥李晓明牵头召开了 13 次协调会,解决遇到的相关问题,推动研发持续向前。项目总设计师谢亮、项目负责人王庆等多次统筹协调,与国家核安全局反复沟通,只为研制出适应和满足未来我国乏燃料运输需求的容器。因为他们深知,成功研制大型商用乏燃料运输容器已经时不我待。当前我国正处于由核大国迈向核强国的关键时期,特别是中国核电已经成为“走出去”的国家名片,每一项技术都必须掌握在自己手里,不能让其成为我国核电强大和“走出去”的制约因素。
        众人拾柴火焰高。回望走过的八年,姚琳说,最大的收获不仅在于参与成功研制了容器,还在于收获了友谊。“这个项目团队温暖如家,为了共同的目标,大家互相扶持、互相帮助,工作越来越默契。”当前,龙舟原型样机通过验收,项目组已经迎来胜利的曙光,后续还将继续努力,早日实现项目验收,实现龙舟批量化生产,为我国乏燃料外运能力提升助一臂之力。
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz ... x3G0oX2oKUZnVwPN#rd
ssizz 发表于 2018-6-29 18:37 | 显示全部楼层
本报(科技日报)记者 陈 瑜
  这是一个等待了20余年的喜讯。近日,美国太平洋西北国家实验室的科学家成功完成低放废液玻璃固化的首次热试。
  “此次试验产生的9公斤玻璃,是美国能源部自1997年给汉福特厂核废料处理项目投资200多亿美元产生的第一块核废料玻璃。”6月28日,武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室教授徐凯在接受科技日报记者专访时介绍。他曾在美国太平洋西北国家实验室工作多年。
  徐凯解释,这次热试完全模拟汉福特厂将要采取的低放废液处理工艺,对真实低放废液进行固化处理。值得一提的是,该工艺为连续进料模式而非传统的批次进料。
  “这对深入研究汉福特玻璃固化工艺,以及未来扩大处理规模具有极其重要的指导意义。”徐凯评价。
  作为曼哈顿计划的一部分,汉福特厂建于1943年,人类首次核弹引爆试验及投放到日本长崎的原子弹所使用的高纯钚都产自这里。在提取高纯钚过程中,该厂产生了大量放射性废液。目前,约20万立方米的军工遗留废液暂存于此,贮存量为全球之最,其中90%以上为低放废液。
  随着时间的推移,简单液态贮存方式的弊端日益暴露。1987年,汉福特厂成为核废料处理场,1989年美国联邦政府着手处理此处核废料。但因处理工艺复杂、技术难度大,虽然投资费用一直呈直线式攀升,但项目进展十分缓慢。
  核废料是人类面临的主要环境问题之一。比如,乏燃料后处理中产生的高水平放射性废液,含有辐照核燃料中总裂变产物的97%以上,由于具有放射性元素浓度高、释热率大和腐蚀性强等特点,如果不加以严格管理、妥善处理,一旦进入生物圈,必将造成极其严重的环境灾难。
  过去40多年,科研人员一直在探索一种技术路径,其中第一步是先将废液转化为固态消除其流动性,降低废液内含有的放射性元素进入环境的可能性,继而将废液固化体放置于深地质层中,实现对废料的最终处置,利用地质介质为屏障将废物中的放射性元素和人类生活的环境相隔绝。
  所谓玻璃固化,是指将核废料与玻璃添加剂混合,经高温熔融,浇铸成玻璃固化体的工艺,放射性元素在原子尺度内固化于玻璃体内,保证了其地质存贮的安全,被认为是完成最终处置的第一道重要工序。
  目前玻璃固化有两条技术路径:热锅法、冷锅法。
  通俗地讲,热锅法是将废液浓缩、煅烧后转化成的粉状氧化物,撒向高达1200摄氏度的硼硅酸盐玻璃液里,让氧化物与液态玻璃融合。冷锅法的核心是在锅外缠绕感应线圈,对锅内玻璃液实现感应加热,与此同时,在锅外围注入冷水,高温玻璃液在锅内壁形成起保护作用的“锅巴”,避免了对锅的腐蚀,延长了使用寿命。
  过程听起来并不是太复杂,但不能忽略的是,玻璃固化装置运行条件和要求极为特殊,工作环境不但具有放射性,而且温度高达上千摄氏度。所有操作特别是维护,必须能通过远距离完成。
  “好比送到月球的月球车坏了,只能远距离遥控修复。有些难度大的修复,维修风险与成本甚至比建造成本还高。”徐凯说。
  他同时表示,玻璃固化是一项高精尖的复杂技术。目前世界上掌握玻璃固化技术的国家并不多,有限的玻璃固化技术国际合作也无法实现真正的核心技术交流。即使有外国公司的技术援助,如英国核燃料公司曾是汉福特核废料处理项目的主要承包商,美国太平洋西北国家实验室也并未中断玻璃固化技术研究,四十年如一日,在玻璃固化领域产生了大量原创性成果,对未来的工程化应用有着至关重要的指导作用,“可见坚持自主创新十分必要”。http://www.chinanews.com/gn/2018/06-29/8551024.shtml
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